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Übungsaufgaben
Zehn Übungen von AFB I bis AFB III — jede gibt dir sofort Rückmeldung, bei Schwierigkeiten helfen zwei gestufte Tipps.
A1
Wie gesättigt?
AFB IOrdnen Sie die Fettsäuren nach der Zahl ihrer Doppelbindungen zu.
Ziehe jede Karte in den passenden Korb — oder wähle sie mit Enter aus und drücke dann die Ziffer des Korbs (0 legt sie zurück).
1gesättigt
2einfach ungesättigt
3mehrfach ungesättigt
Die Zahl hinter dem Doppelpunkt nennt die Doppelbindungen — die C-Zahl davor spielt für die Einteilung keine Rolle.
Ansatz: Die Kurzform verrät alles: C-Zahl:Doppelbindungen.
Weiter: Ab zwei Doppelbindungen: mehrfach ungesättigt.
A2
Stimmt's? — Fette
AFB INennen Sie jeweils, ob die Aussage zutrifft.
Fünf Aussagen nacheinander. Eine falsche Einschätzung reicht — dann startest du die Serie mit „Neue Runde“ neu.
Fette: kleine Ester-Moleküle mit großen unpolaren Resten.
Ansatz: Wie viele OH-Gruppen hat Glycerin?
Weiter: Wie groß ist ein Triglycerid-Molekül?
A3
Omega-Familien
AFB IGeben Sie zu jeder Fettsäure die richtige Kennzeichnung an.
Klicke links einen Eintrag an und dann rechts den passenden — es entsteht eine Verbindungslinie. Mit der Tastatur: Enter zum Auswählen, ↑/↓ zum Wandern.
ω-Nummer = C-Zahl minus Position der letzten Doppelbindung vom Carboxy-Ende: 20 − 14 = 6, 20 − 17 = 3, 22 − 13 = 9, 16 − 9 = 7. Bei Arachidonsäure (5,8,11,14) und EPA (5,8,11,14,17) zählt die letzte C=C.
Ansatz: Vom Kettenende (ω) aus zählen.
Weiter: ω = n(C) − Position der endständigsten C=C.
A4
Wasserstoff für die Härtung
AFB II1,00 kg Sonnenblumenöl hat die Iodzahl 130. Berechnen Sie die Masse Wasserstoff, die für die vollständige Härtung nötig ist (\(M(\ce{I2}) = 253{,}81\,\tfrac{\text{g}}{\text{mol}}\), \(M(\ce{H2}) = 2{,}016\,\tfrac{\text{g}}{\text{mol}}\)).
Rechne selbst und trage das Ergebnis ein — Enter prüft direkt.
Iodzahl 130: 100 g Öl addieren 130 g I₂, 1 kg also 1300 g. \(n(\ce{I2}) = \tfrac{1300\,\text{g}}{253{,}81\,\text{g/mol}} = 5{,}12\,\text{mol} = n(\text{C=C}) = n(\ce{H2})\); \(m = 5{,}12\,\text{mol} \cdot 2{,}016\,\tfrac{\text{g}}{\text{mol}} = 10{,}3\,\text{g}\). Typischer Fehler: Iodzahl auf 1 kg statt auf 100 g beziehen.
Ansatz: Iodzahl = g Iod pro 100 g Fett.
Weiter: Ein I₂ und ein H₂ pro Doppelbindung.
A5
Iodzahl selbst ermitteln
AFB IIEin Triglycerid hat \(M = 880\,\tfrac{\text{g}}{\text{mol}}\) und im Mittel 4,5 C=C-Doppelbindungen pro Molekül. Ermitteln Sie schrittweise die Iodzahl.
Rechne die Kette Schritt für Schritt: Erst wenn ein Schritt stimmt, wird der nächste freigeschaltet. Enter prüft.
- Stoffmenge I₂, die 1 mol Fett addiert: mol
- Masse I₂, die 1 mol Fett addiert: g
- Iodzahl (g I₂ pro 100 g Fett):
\(m(\ce{I2}) = 4{,}5 \cdot 253{,}81\,\text{g} = 1142\,\text{g}\) pro 880 g Fett; \(\text{IZ} = \tfrac{1142}{880} \cdot 100 = 130\). Eine Iodzahl über 100 zeigt ein Öl mit vielen mehrfach ungesättigten Fettsäuren.
Ansatz: Pro Doppelbindung wird ein I₂ addiert.
Weiter: Auf 100 g Fett umrechnen.
A6
Mix mit 5.2.3: Ein Ester entsteht
AFB IIErläutern Sie die säurekatalysierte Veresterung einer Fettsäure mit einer OH-Gruppe des Glycerins, indem Sie die Schritte ordnen.
Ziehe die Karten in die richtige Reihenfolge — mit der Tastatur: ↑/↓ verschiebt, Shift+↑/↓ wechselt nur den Fokus.
1Ein Proton lagert sich an das Carbonyl-O-Atom der Fettsäure an; das C-Atom wird stärker positiv.
2Ein freies Elektronenpaar des Glycerin-O-Atoms greift das Carbonyl-C-Atom nucleophil an.
3Protonenwanderung auf eine der OH-Gruppen am ehemaligen Carbonyl-C-Atom.
4Wasser wird abgespalten.
5Das Proton wird abgegeben — der Ester ist gebildet, der Katalysator zurückgewonnen.
Der Mechanismus läuft für jede der drei OH-Gruppen des Glycerins ab; alle Schritte sind Gleichgewichte (Wasser entfernen verschiebt zum Triglycerid).
Ansatz: Erst das Carbonyl-C aktivieren.
Weiter: Das abgespaltene Wasser enthält das O-Atom der Säure.
A7
Was ändert die Schmelztemperatur?
AFB IISchätzen Sie ab, wie sich die Schmelztemperatur eines Fettes bei der jeweiligen Änderung verändert.
Wähle für jede Zeile eine Stufe: 1 = sinkt stark, 2 = sinkt, 3 = bleibt gleich, 4 = steigt, 5 = steigt stark. Mit der Tastatur: Tab zur Zeile, ←/→ zwischen den Stufen, Enter setzt.
1 = sinkt stark5 = steigt stark
Kettenlänge der gesättigten Fettsäuren von C12 auf C14 verlängern
Öl mit Iodzahl 130 vollständig härten
in eine gesättigte Kette eine cis-Doppelbindung einführen
doppelte Menge desselben Fettes erwärmen
gesättigte C16- gegen gesättigte C14-Ketten tauschen
Die Stoffmenge ändert eine Stoffeigenschaft wie die Schmelztemperatur nicht. Zwei C-Atome mehr oder weniger verschieben sie um rund 10 °C, ein cis-Knick oder die vollständige Härtung um mehrere Dutzend °C.
Ansatz: Packungsdichte und Kontaktfläche der Ketten.
Weiter: Menge ist keine Molekül-Eigenschaft.
A8
Fehlersuche: Margarine
AFB IIIÜberprüfen Sie den Text aus einem Verbraucherforum und markieren Sie die falschen Zeilen.
In diesem Text stecken Fehler. Klicke genau die falschen Zeilen an — die richtigen musst du stehen lassen.
Wer cis und trans verwechselt, zieht bei allen Fragen zur Schmelztemperatur den falschen Schluss.
Ansatz: Welche Reaktion macht aus C=C eine C–C-Bindung?
Weiter: Drei Zeilen sind falsch.
A9
Speisefette im Vergleich
AFB IIIOrdnen Sie die Speisefette ein. Setzen Sie alle zutreffenden Kreuze.
Setze alle zutreffenden Kreuze — in manchen Zeilen passen mehrere. Enter setzt und löscht.
| Speisefett | fest bei 20 °C | flüssig bei 20 °C | Iodzahl > 100 |
|---|---|---|---|
| Kokosfett | |||
| Olivenöl | |||
| Leinöl | |||
| Butter | |||
| Sonnenblumenöl |
Olivenöl ist flüssig, hat aber viel einfach ungesättigte Fettsäuren und deshalb nur eine Iodzahl um 80. Leinöl (viel 18:3) liegt bei 170–200.
Ansatz: Kokosfett: viele kurze gesättigte Ketten; Butter: viele gesättigte.
Weiter: Iodzahl misst Doppelbindungen, nicht den Aggregatzustand.
A10
Trickaufgabe: Ist Öl ein Fett?
AFB IIIBeurteilen Sie die Aussagen. Markieren Sie alle zutreffenden.
Mehrere Antworten sind richtig. Markiere alle zutreffenden und klicke dann auf „Prüfen“.
Die Falle ist das Wort „Öl“: Paraffinöl besteht aus Alkanen, hat keine Esterbindungen und ist daher kein Fett. Und auch Olivenöl enthält rund 15 % gesättigte Fettsäuren — es kommt auf die Mischung an.
Ansatz: Was macht einen Stoff chemisch zum Fett?
Weiter: Öle sind Gemische — auch mit gesättigten Anteilen.